Время цветения фитопланктона в Красном море может помочь определить будущий улов рыбы

Спутниковые снимки показывают, что время цветения водорослей в Красном море может влиять на будущий улов сардин и кальмаров коммерческим рыболовством.

Повышение температуры в Красном море изменило время цветения фитопланктона. Эти микроскопические водоросли формируют основу многих морских пищевых цепей и критически важны для биоразнообразия океана и поддерживаемых им отраслей на суше, таких как рыболовство и туризм.

Команда под руководством климатолога из KAUST Ибрагима Хотеита использовала спутниковые изображения для изучения фенологии цветения водорослей в северной части Красного моря и его влияния на уловы рыбы. Фенология — это изучение ключевых стадий жизненного цикла вида, например, когда семя прорастает или птица мигрирует. Многие фенологические события сезонны и могут многое рассказать о чувствительности экосистемы к изменениям окружающей среды. «Мы предполагали, что время крупных цветений фитопланктона может влиять на рыбу, находящуюся выше в пищевой цепи, включая ту, что важна для рыболовства», — говорит Хотеит.

Используя еженедельные снимки цвета океана, сделанные в период с 1997 по 2018 год, команда оценила концентрации хлорофилла-a — индикатора биомассы фитопланктона. Модель, разработанная ведущим автором Джоном Гиттингсом, использовалась для расчета биомассы фитопланктона крупнее двух микрометров, такого как диатомовые водоросли, поскольку они поддерживают пищевые цепи, важные для коммерческого рыболовства. Модель Гиттингса предполагает, что мелкий фитопланктон не растет сверх определенной концентрации хлорофилла-a, поэтому любой дополнительный хлорофилл-a в системе обусловлен крупным фитопланктоном.

Данные показали, что ежегодные зимние цветения длились дольше в период с 2002 по 2008 год из-за муссонных ветров Эль-Ниньо, которые приносили богатые питательными веществами воды из Индийского океана в Красное море. Однако цветение 2002–2003 годов длилось на 11 недель дольше среднего, что указывает на наличие дополнительного фактора. Наблюдения за высотой морской поверхности выявили два больших вихря в северной и центральной частях Красного моря в начале этого крупного цветения, которые могли вызвать подъем холодных, богатых питательными веществами вод.

Затем команда собрала данные об уловах для нескольких видов сардин и кальмаров и обнаружила, что продолжительные цветения водорослей приводили к увеличению уловов в следующем году. Это было особенно заметно на примере рекордного улова, зарегистрированного в год после события цветения 2002–2003 годов. «Мы были удивлены силой этой связи, — говорит Гиттингс. — Это убедительное доказательство того, что аномальные изменения во времени доступности пищи могут напрямую влиять на успех видов, находящихся выше в морской пищевой цепи».

Гиттингс планирует разработать модель, способную различать фитопланктон разного размера, и использовать высокодетальные изображения со спутниковых сенсоров следующего поколения, чтобы создать более полную картину сообществ фитопланктона в Красном море.

«Спутниковые данные о фитопланктоне могут служить системой раннего предупреждения для рыболовства, используя изменения во времени цветения для прогнозирования того, как может быть затронут улов следующего года», — предполагает Гиттингс. Такие данные могут помочь политикам в странах Красного моря управлять этой важнейшей экосистемой.